地铁减振垫预制板道床施工技术研究
2021-01-22王守斌
王守斌
( 中铁一局集团新运工程有限公司,陕西 西安710054)
1 概述
随着城市轨道交通建设的发展,地铁轨道结构为满足减振降噪等环评要求逐步产生现浇减振垫浮置板道床、现浇钢弹簧浮置板道床、预制钢弹簧浮置板道床。通过引进高铁预制板部分技术,采用减振垫预制板道床在城市轨道交通工程尚属首次,设计新颖,施工控制技术控制为国内首创。该种道床型式解决了现浇减振垫浮置板道床在运营过程中减振垫失效、损坏后更换困难的问题,道床板施工过程中采用自密实混凝土一次浇筑成型,现浇混凝土需求量小、减少了基底施工工序、加快了施工进度。
2 主要研究内容
苏州市轨道交通3 号线戈巷街至夷亭路站左线(ZDK44+700-ZDK44+920)设计有220 米减振垫预制板道床,主要由自密实混凝土填充层、预制板、钢轨及DTVI2 型扣件等组成;减振垫预制板在工厂内预制并与减振垫复合成一个整体结构。作为试验段主要研究减振垫预制板道床施工方法、预制板版型、施工进度,从而解决减振垫道床在运营阶段更换困难、施工进度缓慢的难题。
3 减振垫预制板道床
3.1 基础结构设计
预制板减振垫道床采用强度等级不低于C40 的自密实混凝土分两次填充。每3 块道床板长度设置一处伸缩缝。预制板基础结构配置双层钢筋网。
3.2 防排水设计
预制板减振垫道床通过道床两侧排水沟排水。
3.3 减振垫预制板
预制板减振垫道床采用板垫一体结构, 道床板在工厂内预制并与减振垫复合成一个整体结构。
4 预制板道床施工方案
预制板为专项设计的标准定型产品,采用工厂化进行道床板预制生产,加工成型的成品道床板通过汽车运输至铺轨基地并存储,在铺轨基地内采用铺轨门吊将预制道床板吊装至平板车上,轨道车运输至施工作业面,隧道内施工作业面采用轨道式铺轨门吊进行道床板吊运、铺设作业,采用轨道CPIII 基础控制网、轨检小车及工装设备进行轨道几何位置精调,进行自密实混凝土层的灌注施工。
4.1 预制板道床施工流程
4.2 预制板道床施工
4.2.1 施工准备
a.正式开工前完成揭板试验;
b.自制自密实混凝土浇筑使用的料斗;
c.根据测量基标提前对板块划分进行标记,尤其对限位凸台孔位置进行精确标记。
计算获得的等容线图确定了胡家庄碳酸岩稀土矿流体的温压(P-T)特征(图3),如确定温压中任一条件,即可获得该矿床的成岩/成矿条件[16]。通常来说,若矿床中的包裹体类型较丰富,可以通过等容线相交法确定大致的均一温压区间,但胡家庄碳酸岩稀土矿中的包裹体类型较少(可能与碳酸盐晶体的解理较发育而导致包裹体未能较好的保存有关),未能发现明显地不同类型流体包裹体用以等容线相交获得均一温—压条件。
4.2.2 基标测设
为了满足后续道床板的就位、调整及轨道几何尺寸的实现的需要,要求按3.6m 设置轨道中心控制基标。
4.2.3 基底处理
将基底和管片手孔内杂物清理干净,高压水冲洗或用湿拖把将基底泥土灰尘拖干净。
4.2.4 板下钢筋绑扎及焊接
板下钢筋采用轨道车运输至作业面,板下基础结构配置双层钢筋网。钢筋绑扎完成用垫块梅花状布置将钢筋垫高,确保钢筋网片保护层厚度不小于40mm。
4.2.5 板下临时支撑
为了保护板下钢筋网不被预制板压变形,钢筋绑扎完成后需在板下倒角处垫200*200mm 木方作为临时支撑,道床板4 角各垫一块,方便后期抽取。
临时支撑断面示意图
4.2.6 道床板定位
道床板经检验合格后安装铁垫板,用龙门吊吊装至轨道车上运输至施工现场,现场利用铺轨小吊吊装完成道床板初步定位,定位精度要求:横纵向±5mm。
4.2.7 架轨粗调
按照基标数据将两根25 米钢轨架起并粗调,使其精度达到5mm 以内,轨架应按1.2 米间距设置,每块道床板中间设2 个特殊设计轨架、板缝之间设1 个普通轨架。
架轨示意图
4.2.8 道床板安装
利用小吊及倒链相互配合将道床板吊起,然后通过人工将道床板与钢轨连接。
4.2.9 线路精调
道床板整体架设完成后,测量组根据轨道CPIII 基础控制网及轨检小车进行轨道精调。经过精调后。
4.2.10 模板安装
道床边模安装必须平顺,位置正确,并牢固不松动。基础结构一般每3 块道床板长度设置一处伸缩缝, 伸缩缝设置在板缝处(结构缝处也须设置伸缩缝)。
4.2.11 自密实混凝土灌注及养护
自密实混凝土灌注宜从道床板两侧灌浆孔灌入,灌注时应通过漏斗或溜槽流入。灌注完成后应及时洒水养护,养护时间不得少于14 天,混凝土强度等级>5Mpa 时拆除工装及扣压装置,应在自密实混凝土达到100%的设计强度后,道床板方可承受全部设计荷载。
4.2.12 水沟浇筑及防水处理
预制板减振垫道床通过两侧排水沟排水,水沟底部混凝土二次浇筑完成。
5 应用实例及效果
论文阐述的减振垫预制板道床施工技术目前在上海、苏州、西安、青岛等地铁轨道工程均得到了推广应用。苏州地铁尝试在3 号线设计了220 m 减振垫预制板轨道,该线路于2019 年9月运营通车,列车运行平稳安全。采用减振垫预制板轨道结构提高了轨道的可维修性、可更换性,有效地降低后期运营维护成本。尤其针对特殊不良地质条件下,为地铁道床的整修更换、处理提供了可行性和更为便利的条件。